高保真数字功率放大器设计(13)

高保真数字音频放大器设计

湖南大学毕业设计(论文)第9

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类放大器为30.2W。在这种情况下，D类放大器的效率从高功率条件下的90%减少到78%。但即使是78%也要远优于B类放大器和A类放大器，它们的效率分别为28%和3%。

这些差别对于系统设计具有重要的影响。对于1W以上的功率水平，线性输

出级的过大的功耗要求采用有效的散热方法以避免不可接受的发热，通常是使用大金属板作为散热板，或用风扇促进放大器空气散热。如果放大器是集成电路（IC），就可能需要大尺寸、高成本的增强散热封装以促进热传导。这些考虑在消费类产品中很麻烦，例如平板电视，其印制电路板面积（PCB）面积很宝贵，或汽车音响，其发展趋势是在固定空间内增加通道数。

对于1W以下的功率水平，处理浪费的功率可能比处理散热还困难。如果是电池供电，线性放大器输出级消耗电池电荷要比D类放大器快。在上面的例子中，D类放大器输出级耗费的电源电流是B类放大器的1/2.8，是A类放大器的1/23.6，因此它们用于蜂窝电话，PDA和MP3播放器等产品在电池的寿命方面有很大差别。

迄今为止，我们为了简单起见，只是专门注重放大器输出级的分析。但是当考虑放大器系统中所有功耗时，线性放大器要比低输出功率D类放大器更有利。原因是在低功率水平条件下，产生和调制开关波形所需要的功率会很大。因而，精心设计的低中功率的AB类放大器的宽系统静态功耗优势使得它们可与D类放大器相竞争。虽然对于宽的输出功率范围，毫无疑问D类放大器具有低功耗优势。

2.2数字音频功率放大器的优点

数字功率放大器与模拟功率放大器的主要技术特性比较见表1

表1数字功放与模拟功放的技术特性比较特性

瞬态特性（涉及中、高频

音质的清晰度）

动态特性（涉及对特大信

号和最小信号不失真的

表现能力）≤80dB≥95dB模拟音频放大器转换速率10-18V/μs数字音频功率放大器转换速率≥40V/μs